用作指纹识别装置光源的OLED屏体及光学指纹识别装置的制作方法

本实用新型涉及光学指纹识别装置技术领域，具体涉及一种采用 OLED屏作为光源的集成触摸式光学指纹识别装置。

背景技术：

光学指纹采集器是一款需要自有光源的指纹采集器，目前其光源多采用LED光源及导光板的方式，存在着能效低、光照不匀、组装要求高、成本较高的缺点。

由于有机电致发光器件(英文全称为Organic Light Emitting Device，简称为OLED)具有响应快、无污染、高对比度、平面化、轻薄等优点，人们尝试采用OLED替代光学指纹采集器中的LED光源，以克服LED光源及导光板用作光学指纹采集器中的光源时的不足。

CN106156753A公开了一种具有指纹识别功能的阵列基板及其制作方法、显示装置，该装置包括集成在OLED背板上的光学感应驱动单元，所述光学感应驱动单元用于接收OLED发光单元发射的穿过背板经由手指谷脊反射的光线，根据所述光线的光强确定手指的纹路信息。该方案采用的普通OLED光源，使用时存在信号噪声比较大，成像质量差的问题。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中OLED用作指纹识别装置光源时存在信号噪声比较大、成像质量差、使用寿命短的缺陷，从而提供一种集成触摸式光学指纹识别装置，该装置的光源采用改进的OLED透明屏体，由于采用了带有微孔结构的不透明材料层，且封装区域设置有遮光结构，可以有效的减少OLED屏体本身发射的光线对探测器的干扰，从而使成像更清晰。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用作指纹识别装置光源的OLED屏体，包括透明基板和封装盖板，所述的透明基板和封装盖板通过密封介质形成密闭空间，所述密闭空间内层叠设置有OLED器件；所述密闭空间的周围为封装区域，所述密封介质与所述基板的接触面构成点胶区域，所述OLED器件包括发光区域和非发光区域；所述封装区域设置有遮光结构，所述遮光结构能够阻挡OLED器件光线穿过所述点胶区域进入基板；所述OLED屏体远离其出光方向的一侧的屏体外部或内部设置有第一不透明材料层，所述第一不透明材料层上设有若干微孔，所述微孔与所述的非发光区域对应设置；

所述的密封介质为不透明的密封介质，所述不透明的密封介质构成所述的遮光结构。

所述密封介质与所述的基板和/或封装盖板之间设置有第二不透明材料层，所述第一不透明材料层和至少一所述第二不透明材料层位于远离出光方向的同一侧；

所述第二不透明材料层构成所述的遮光结构；或，所述不透明的密封介质和所述第二不透明材料层共同构成所述的遮光结构。

所述第二不透明材料层与第一不透明材料层为相同材料，且同层制备。

所述密封介质的外侧和/或内侧设置有第三不透明材料层；

所述第三不透明材料层构成所述的遮光结构；或，所述第三不透明材料层和所述第二不透明材料层共同构成所述的遮光结构。

所述密封介质为黑色UV胶。

所述OLED器件包括有机发光单元和设置在所述有机发光单元两侧的透明导电层，所述的非发光区域对应的透明导电层之间设置有若干透明绝缘凸起，所述透明绝缘凸起在透明基板上的投影覆盖所述微孔在透明基板上投影，所述透明绝缘凸起的横截面积略大于或等于所述的微孔的横截面积。

所述透明绝缘凸起设置在透明导电层和有机发光单元之间，所述的有机发光单元覆盖所述的透明绝缘凸起。

所述微孔的直径为10um-500um，相邻所述微孔之间的间距为 10um-10mm。

一种集成式光学指纹识别装置，包括光学感应器和所述OLED屏体，所述光学感应器设置在远离OLED屏体出光面的一侧，当手指触压在所述OLED屏体出光面上时，发光区域发出的光线经手指反射后，部分光线穿过所述微孔后到达光学感应器从而形成指纹识别信号。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有如下有益效果：

1、本实用新型提供的光学指纹识别装置采用的光源为OLED屏体，所述的屏体的封装区域设置有遮光结构，所述遮光结构能够阻挡经过 OLED器件封装盖、密封介质全反射后的光线穿过所述点胶区域，透过基板，形成干扰光，进入光学感应器，且此干扰光无规律，不易规避；所述OLED屏体远离其出光方向的一侧设置有第一不透明材料层，所述第一不透明材料层上设有若干微孔，所述微孔内填充有透明绝缘层，微孔上方的发光层不发光，这样的结构可以有效的阻挡发光区域发出的光线被光学感应器捕捉，发光区发出的光线在出光方向遇到手指后，被反射后穿过OLED屏体后，经过微孔后被光学感应器捕捉，因此可以有效屏蔽发光区的光线对指纹反射光线的干扰，获得高清晰度的指纹图形。

2、为保证指纹反射的光线反射后最大限度的被光学感应器捕捉，本实用新型设置的微孔的直径为1um-500um，所述相邻所述微孔之间的间距为10um-10mm。经验证，采用此设计的第一不透明材料层可以最大限度的将指纹反射光线被光学感应器捕捉，形成高质量的指纹图形。

3、本实用新型用作指纹识别装置光源的OLED屏体，用于形成非发光区域的透明绝缘凸起的横截面积略大于或等于所述的微孔的横截面积，这样可以有效的防止发光区的光线通过各种反射漫反射等方式被光学感应器捕捉，因此可以有效屏蔽发光区的光线对指纹反射光线的干扰，获得高清晰度的指纹图形。

4、与传统指纹识别相比，本实用新型的结构简单、功耗低、易组装、成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为集成式光学指纹识别装置第一实施方式结构示意图；

图2为不透明材料层的结构示意图；

图3为集成式光学指纹识别装置第二实施方式结构示意图；

图4为集成式光学指纹识别装置第三实施方式结构示意图；

图5为集成式光学指纹识别装置第四实施方式结构示意图；

图6为集成式光学指纹识别装置第五实施方式结构示意图；

附图标记说明：1-透明基板，2-透明阳极层，3-有机发光单元，4- 透明阴极层，5-封装盖板，6-透明绝缘凸起，71-第一不透明材料层，72- 第二不透明材料层，73-第三不透明材料层，9-不透明区域，10-微孔，12- 光学感应器，15-密封介质。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本实用新型的构思充分传达给本领域技术人员，本实用新型将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和图2所示，一种光学指纹识别装置，包括OLED屏体和光学感应器12，所述光学感应器12设置在远离OLED屏体出光面的一侧，包括叠加设置的透明基板1、透明阳极层2、有机发光单元3和透明阴极层4，所述OLED屏体设置有若干发光区域和非发光区域，所述OLED 屏体远离其出光方向的一侧的屏体外部或内部设置有图3所示的第一不透明材料层71，所述第一不透明材料层71上设有若干微孔10，所述微孔10与所述的非发光区域对应设置。

本实用新型的OLED屏体的结构、采用的材料及各层的厚度均无特殊要求，均为本领域常规选择。所述的传感器是常规市售产品，任何能够检测到手指信号并将信号传达出的传感器均可实现实用新型目的。

本实用新型采用的OLED屏体的发光光波长为380-760nm，优选 500-570nm。

本实用新型采用的光学感应器12为常规光学感应器，只要能够收集反射光并形成指纹图案即可实现实用新型目的。

本实用新型的光学指纹识别装置的光源采用OLED屏体，所述OLED 屏体具有如下实施例：

实施例1

如图1所示，本实施例中的光学指纹识别装置，包括OLED屏体和光学感应器12，所述光学感应器12设置在远离OLED屏体出光面的一侧，光源OLED屏体包括：透明基板1和封装盖板5，所述的透明基板1 和封装盖板5通过密封介质形成密闭空间，所述密闭空间内层叠设置有 OLED器件；所述密闭空间的周围为封装区域，所述密封介质与所述基板1的接触面构成点胶区域，所述OLED器件包括发光区域和非发光区域；所述封装区域设置有遮光结构，所述遮光结构能够阻挡OLED器件光线穿过所述点胶区域进入基板；本实施例中密封介质为不透明UV胶，所述不透明的密封介质构成所述的遮光结构。

所述OLED器件包括：叠加设置在透明基板1上的第一不透明材料层71、透明阳极层2、若干透明绝缘凸起6、有机发光单元3、透明阴极层4和封装盖板5。如图3所示，所述第一不透明材料层71上设有若干微孔10；所述透明绝缘凸起6填充微孔并设置在所述透明阳极层2上，所述的有机发光单元3覆盖所述的透明绝缘凸起6和透明阳极层2，由于透明绝缘凸起6的存在，其上方的有机发光单元的发光材料无电流通过，不能发光，形成非发光区域。

所述的有机发光单元3覆盖所述的透明绝缘凸起6且填充在相邻的透明绝缘凸起6之间的空隙，所述透明绝缘凸起6在透明基板1上的投影覆盖所述微孔10在透明基板1上投影，所述透明绝缘凸起6的横截面积等于所述的微孔10的横截面积。

当手指触压在所述OLED屏体出光面上时，发光区域的光线透过透明阴极及封装层，照射到手指指纹处，然后反射，经过封装盖板5、透明阴极层4、有机发光单元3、透明绝缘层(PI层)及第一不透明材料层71，部分光线穿过所述的微孔10后到达光学感应器12从而形成指纹识别信号。

第一不透明材料层71的材质无特殊要求，只要不透光即可实现实用新型目的，可以为金属层比如Al Ag Cu等金属或者各种合金比如 Mo/Al/Mo、Cr/Al/Cr等。

第一不透明材料层71的微孔10形状无特殊要求，可以为圆形，六边形，正方形，三角形，菱形、五边形中的一种或几种。

所述OLED屏体的发光光波长为500-570nm。

所述的微孔的直径为10um-500um，所述相邻所述微孔之间的间距为10um-10mm。需要说明的是，此处的微孔的直径具有下述含义：如果微孔为圆形，直径即为通常意义的圆形直径；当微孔的形状为其他形状时，所述的直径为其外接圆的直径，当为不规则形状时，所述的直径为该图形宽度最宽的两点直接的距离。相邻微孔之间的间距是指相邻两个微孔最近两点之间的距离。

本实施例的OLED屏体的制备方法如下：

S1、在透明基板上形成第一不透明材料层71然后进行光刻，光刻出小孔，小孔的直径为10um-500um，微孔之间的间距为10um-10mm；

S2、在第一不透明材料层71制备透明阳极层2，在透明阳极层2上旋涂方式形成透明绝缘层，然后再光刻形成透明绝缘凸起6，透明绝缘凸起6与微孔10在透明基板1上的投影覆盖所述微孔10在透明基板1上投影，所述透明绝缘凸起6的横截面积略大于所述的微孔10的横截面积。如微孔10直径为20um，则透明绝缘凸起6的直径为30um；

S3、在透明阳极层2上依次蒸镀形成有机发光单元3、透明阴极层4，用不透明UV胶封装即得。

实施例2

如图3所示，本实施例中的光学指纹识别装置，包括OLED屏体和光学感应器12，所述光学感应器12设置在远离OLED屏体出光面的一侧，光源OLED屏体包括：透明基板1和封装盖板5，所述的透明基板1 和封装盖板5通过密封介质15形成密闭空间，所述密闭空间内层叠设置有OLED器件；所述密闭空间的周围为封装区域，所述密封介质与所述基板(1)的接触面构成点胶区域，所述OLED器件包括发光区域和非发光区域；所述封装区域设置有遮光结构，所述遮光结构能够阻挡OLED 器件光线穿过所述点胶区域进入基板；

所述密封介质15与所述的透明基板1之间设置有第二不透明材料层 72，所述第一不透明材料层71和至少一所述第二不透明材料层72位于远离出光方向的同一侧；所述第二不透明材料层72构成所述的遮光结构；第二不透明材料层72可与第一不透明材料层71为相同材料，且同层制备。

作为另一种可实施方式，当封装介质为不透明UV胶时，所述不透明的密封介质和所述第二不透明材料层72共同构成所述的遮光结构。

其他结构同实施例1，本实施例不再赘述。

实施例3

如图4所示，本实施例中的光学指纹识别装置包括OLED屏体和光学感应器12，所述光学感应器12设置在远离OLED屏体出光面的一侧，光源OLED屏体包括：透明基板1和封装盖板5，所述的透明基板1和封装盖板5通过密封介质15形成密闭空间，所述密闭空间内层叠设置有 OLED器件；所述密闭空间的周围为封装区域，所述密封介质与所述基板(1)的接触面构成点胶区域，所述OLED器件包括发光区域和非发光区域；所述封装区域设置有遮光结构，所述遮光结构能够阻挡OLED器件光线穿过所述点胶区域进入基板；

所述密封介质15与所述的透明基板1之间设置有第二不透明材料层 72，所述第一不透明材料层71和至少一所述第二不透明材料层72位于远离出光方向的同一侧；所述第二不透明材料层72构成所述的遮光结构；

本实施例的封装介质为不透明UV胶时，所述不透明的密封介质和所述第二不透明材料层72共同构成所述的遮光结构。

其他结构同实施例1，本实施例不再赘述。

实施例4

如图5所示，本实施例中的光学指纹识别装置包括OLED屏体和光学感应器12，所述光学感应器12设置在远离OLED屏体出光面的一侧，光源OLED屏体包括：透明基板1和封装盖板5，所述的透明基板1和封装盖板5通过密封介质15形成密闭空间，所述密闭空间内层叠设置有 OLED器件；所述密闭空间的周围为封装区域，所述密封介质与所述基板(1)的接触面构成点胶区域，所述OLED器件包括发光区域和非发光区域；所述封装区域设置有遮光结构，所述遮光结构能够阻挡OLED器件光线穿过所述点胶区域进入基板；

所述密封介质15的外侧第三不透明材料层73；所述第三不透明材料层73构成所述的遮光结构；

作为另一种实施方式，所述密封介质15的内侧设置第三不透明材料层73；所述第三不透明材料层73构成所述的遮光结构；

作为另一种实施方式，所述密封介质15与所述的透明基板1之间设置有第二不透明材料层72，所述第三不透明材料层73和所述第二不透明材料层72共同构成所述的遮光结构。

与所述的透明基板1之间设置有第二不透明材料层72，所述第一不透明材料层71和至少一所述第二不透明材料层72位于远离出光方向的同一侧；所述第二不透明材料层72构成所述的遮光结构；

其他结构同实施例1，本实施例不再赘述。

实施例5

如图6所示，本实施例中的光学指纹识别装置包括OLED屏体和光学感应器12，所述光学感应器12设置在远离OLED屏体出光面的一侧，光源OLED屏体包括：透明基板1和封装盖板5，所述的透明基板1和封装盖板5通过密封介质15形成密闭空间，所述密闭空间内层叠设置有 OLED器件；所述密闭空间的周围为封装区域，所述密封介质与所述基板(1)的接触面构成点胶区域，所述OLED器件包括发光区域和非发光区域；所述封装区域设置有遮光结构，所述遮光结构能够阻挡OLED器件光线穿过所述点胶区域进入基板；本实施例中密封介质15为不透明 UV胶，所述不透明的密封介质构成所述的遮光结构。

所述的第一不透明材料层71设置在所述透明基板1远离所述透明阳极层2的一侧，其他结构同实施例1，本实施例不再赘述。

作为可实施方案，图1至图5中的OLED的器件，其中第一不透明材料层71均可以设置在所述透明基板1远离所述透阳极层2的一侧，其他结构同实施例1，本实施例不再赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。